PMD 프로파일러를 통해 차체의 오류없는 구축을 보장하는 방법
설립자의 정신에 따라 Ford는 차량생산에서 품질과 효율성을 결합 및 향상시키기 위하여 혁신적인 기술과 자동화 솔루션에 계속 집중하고 있습니다. 이는 또한 ifm의 윤곽 센서 PMD 프로파일러가 Ford Kuga 생산 과정을 면밀히 주시하는 스페인의 Valencia에 위치한 공장에도 적용됩니다.
그 후에도 Henry Ford씨는 효율적인 대량 생산과 일관된 차량 품질을 보장하기 위하여 최대한 적은 편차 내에서 최고 품질의 구성품을 사용하여 엄격한 품질보증 표준을 유지하는 것이 중요하다는 것을 인식했습니다. 이러한 원칙은 오늘날까지 남아 있지만 이제는 차체 구조만 해도 훨씬 더 복잡하고 다면적인 구조를 가집니다. 현대적인 차량 생산에서 품질 보증은 여러가지 엄격한 절차를 수반합니다.
스페인 Valencia에 소재한 Ford 공장에서 다른 모델과 함께 제조되는 Ford Kuga의 생산에서 특별한 도전상황이 부각되었습니다. 실제 작업단계에서는 크기가 작고 완전히 평평한 보강판을 더 큰 어셈블리에 용접합니다. Ford Europe의 Bodyside 제조 엔지니어인 Mario Eschweiler는 "기계 작업자는 더 작은 금속 시트를 맨 위에 올려놓기 전에 큰 본체 구성요소를 턴테이블에 삽입합니다.라고 설명합니다. 그는 독일 Cologne에 소재한 Ford 지사에서 해당 품질보증 프로젝트를 감독했었습니다. 이 단계에서는 작은 금속 시트가 올바르게 배치되었는지 여부를 확실하게 인식함이 중요합니다. 그러나 다른 한편으로는 2개 이상의 보강판이 부주의로 배치되지 않도록 해야 합니다. 다음 단계에서는 턴테이블을 회전시키고 로봇이 두 부품을 용접하여 옮깁니다."
차량의 품질이 가장 작은 세부사항까지 올바르게 적용되도록 모든 생산단계가 정확하게 수행되어야 합니다. 이미지 소스: Ford Werke GmbH.
카메라 시스템이 포기한 태스크
이러한 고정된 생산 시퀀스 때문에 존재여부 검출을 위한 기존의 포토 거리 센서는 옵션이 아닙니다. 이유: 기계 작동자나 로봇 또한 작업에 방해되지 않는 센서 설치는 불가능했을 것입니다. 적합한 솔루션의 선택을 설명하면서 Eschweiler는 다음과 같이 말합니다: 유도형 및 기계식 센서는 같은 이유로 적합하지 않았습니다. 단면 유도 이중 시트 감지는 작은 부품의 작은 크기와 관련된 포지셔닝 기능으로 인해 배제되었습니다. 추가로: 작은 치수와 평평한 표면은 이미 까다로운 과제를 제시했습니다. 또한, 낮에는 태양광 그리고 밤에는 인공 조명으로 인하여 심하게 변동하는 조명조건이 작업을 더욱 어렵게 만들었습니다. "첫번째 테스트 결과, 이러한 까다로운 요구조건 때문에 기존 카메라 시스템은 성능의 한계를 넘어섰습니다.라고 Eschweiler는 말합니다. 시운전 단계에서 테스트를 거친 카메라 솔루션은 1% 이상의 판독 오류가 나왔습니다. 하지만 카메라 시스템을 사용할 수 없게 만든 또 다른 관점이 있었습니다: 한 번에 하나의 보강 시트만 삽입되었는지 확인할 수 없었습니다." 전반적으로, ifm의 PMD 프로파일러에 대한 도전 과제입니다.
그림 1: 낮에는 태양광 그리고 밤에는 인공조명으로 인하여 심하게 변동하는 조명조건이 작업을 더욱 어렵게 만들었습니다. - PMD 프로파일러가 이를 해결했습니다. 이미지 소스: Ford Werke GmbH. 그림 2: PMD 프로파일러는 더 작은 금속 시트가 올바르게 배치되었는지 여부를 감지합니다. 이미지 소스: Ford Werke GmbH.
PMD 프로파일러는 부품의 올바른 사용 및 조립을 신뢰성있게 보장합니다. 이를 위해 광전자 라인 스캐너는 테스트되는 작업 영역에 레이저 라인을 투사하고 반사광을 사용하여 높이 프로파일을 결정합니다. 이 높이 프로파일이 티치-인에서 지정한 프로파일과 일치하면, PMD 프로파일러가 올바른 어셈블리를 확인합니다. 프로파일이 자유롭게 정의할 수 있는 허용오차 값을 벗어나는 경우, 센서는 오류 시그널을 생성합니다. 측정 정확도가 500 µm인 PMD 프로파일러는 가장 작은 편차도 감지하므로 얇은 보강판이 누락되었거나 또는 너무 많이 배치되었는지 여부도 감지합니다. 실제 높이 프로파일과 지정된 높이 프로파일을 비교하여 부품의 올바른 정렬을 확인할 수도 있습니다. PMD 프로파일러의 작업 정밀도는 작업환경 측면의 허용오차와 일치합니다: 외부광선에 대한 내성, 거리에 대한 독립성, 레이저 라인을 따른 부품 배치 시 유연성
기술적으로 견고한 솔루션
초기 테스트 셋업 및 ifm의 독일 자동차 전문가에 의한 기능 시연과 ifm 스페인 지사에서 감독한 라인 스캐너는 Ford의 프로젝트 참가자들을 설득하는 데 성공했습니다. 결과: "PMD 프로파일러를 사용하여 우리는 기술적으로 능숙하게 작업을 해결할 수 있었고, 잘못된 감지로 인한 다운타임 시간을 효과적으로 최소화할 수 있었습니다라고 Eschweiler는 말했습니다. 오늘날, 태스크는 현재 진행 중인 작업 도중에 훌륭하게 해결됩니다. 이 점은 1,000 회당 에러 수가 정규 운영 첫 달에 0.2에 불과했다는 사실에서 강조됩니다. 프로파일러가 잘못된 부하를 올바르게 지적한 곳에 실제 잘못된 부하일 가능성이 높습니다."
결론
PMD 프로파일러를 통해 Ford는 제조단계의 품질을 신뢰성있게 보장할 수 있었습니다. 그러나 독일 프로젝트 매니저 의견에 따르면 이는 라인 스캐너의 성능 때문만은 아니라고 합니다. "우리는 독일 및 스페인 현장 모두에서 프로젝트 전반에 걸쳐 ifm의 산업 전문가로부터 일관되고 유능하며 개인적인 지원을 경험했습니다. 저에게 이것은 이상적인 솔루션을 찾고 성공적으로 구현하는 데 결정적인 요인이기도 합니다."
